(57)【要約】【課題】オフセットブーム式油圧ショベルの輸送時において、作業機をよりコンパクトに折り畳めることができるようにする。【解決手段】この装置は、上部旋回体に支持されたブームと先端にバケットが装着されたアームとからなる作業機を有するオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置であって、作業機４を第１速度で作動させるための作業機速度制御手段と、作業機４が輸送用の折り畳み姿勢になったか否かを検出する輸送姿勢検出手段と、干渉防止手段と、を備えている。干渉防止手段は、作業機４が折り畳み姿勢でないと予測する場合は、作業機４が上部旋回体から第１距離以内に接近するのを禁止する。また、干渉防止手段は、作業機４が折り畳み姿勢になると予測する場合は、作業機４が第１速度より低速の第２速度で上部旋回体から第１距離から第２距離離れた位置まで接近するのを許可する。【選択図】図５
2010255248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部旋回体に支持されたブームと先端にバケットが装着されたアームとからなる作業機を有するオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置であって、
前記作業機を第１速度で作動させるための作業機速度制御手段と、
前記作業機が輸送用の折り畳み姿勢になったか否かを検出する輸送姿勢検出手段と、
前記作業機が折り畳み姿勢にならないと予測する場合には、前記作業機が上部旋回体から第１距離以内に接近するのを禁止し、前記作業機が折り畳み姿勢になると予測する場合には、前記作業機が前記第１速度より低速の第２速度で上部旋回体から前記第１距離より近い第２距離離れた位置まで接近するのを許可する、干渉防止手段と、
を備えたオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置。
【請求項２】
前記干渉防止手段は、前記作業機が上部旋回体から第１距離だけ離れた位置に到達したときに前記作業機の作動速度を前記第２速度に切り換える、請求項１に記載のオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置。
【請求項３】
前記作業機が減速域に侵入したか否かを検出する減速域侵入検出手段をさらに備え、
前記干渉防止手段は、前記作業機が減速域に侵入した場合は、前記作業機が上部旋回体に接近するにしたがって前記作業機の速度を前記第１速度から減速する、
請求項２に記載のオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置。
【請求項４】
前記油圧ショベルは左右の履帯を有しており、
前記輸送姿勢検出手段は、前記作業機のアーム先端が、前記左右の履帯の間でかつ前記履帯の高さ以下の領域に侵入したときに、折り畳み姿勢であると判断する、
請求項３に記載のオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置。
【請求項５】
前記干渉防止手段は、
前記作業機のアーム先端がブーム及び又はアームによって予め設定された折り畳み姿勢領域に入らないと予測する場合は、前記減速域においては前記作業機が上部旋回体に接近するにしたがって第１減速度で前記作業機の速度を減速し、
前記作業機のアーム先端が予め設定された折り畳み姿勢領域に入ると予測する場合は、前記減速域においては前記作業機が上部旋回体に接近するにしたがって前記第１減速度より減速度の大きい第２減速度で前記作業機の速度を減速する、
請求項４に記載のオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置。
【請求項６】
前記作業機速度制御手段は、作動する前記ブーム及びアームの位置を所定の周期で検出して前記アーム先端の軌跡を予測し、前記減速域内で予測値が前記折り畳み姿勢領域でないと予測する場合は前記第１減速度で前記作業機の速度を制御し、前記予測値が前記折り畳み姿勢領域に入ると予測する場合は前記第２減速度で前記作業機の速度を制御する、請求項５に記載のオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置。
【請求項７】
前記油圧ショベルは、オペレータ用シート及び作業機操作装置が内部に設けられたキャブを有し、
前記干渉防止手段は、折り畳み時の前記作業機の上端部が前記キャブの上端部以下の高さになるように前記作業機の移動を制御する、
請求項６に記載のオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機制御装置、特に、上部旋回体に装着された左右方向にオフセット可能なブームと、先端にバケットが装着されたアームと、からなる作業機により作業を行うオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフセットブーム式油圧ショベルは上部旋回体と下部走行体とを有しており、上部旋回体には、ブーム及びアームからなる作業機が装着されている。ブームは、第１ブーム、第２ブーム及び第３ブラケットから構成されている。第１ブームは、上部旋回体の前方方向に、上下方向に回動自在に取り付けられており、この第１ブームの先端に第２ブームが左右に回動自在に取り付けられている。また、第２ブームの先端には第３ブラケットを介してアームが上下に回動自在に取り付けられ、さらに、アームの先端にはバケットが上下に回動自在に取り付けられている。
【０００３】
そして、第２ブームを左右に回動させると、第３ブラケットが第２ブームの回動方向と逆方向に同角度だけ回動することにより、アーム及びバケットは常に上部旋回体の前後方向と平行関係を保ちつつ左右にオフセットされる。
【０００４】
この種のオフセットブーム式油圧ショベルでは、第２ブームをキャブ側へ回動させた状態でアームを引き寄せる等の動作を行うと、バケットと上部旋回体上のキャブとが干渉するおそれがある。また、第２ブームを右外装側へ回動させた状態でアームを引き寄せる等の動作を行うと、バケットと上部旋回体上の右外装が干渉するおそれがある。
【０００５】
そのため、従来、この種のオフセットブーム式油圧ショベルには作業機干渉防止装置が搭載されている。この作業機干渉防止装置は、第１ブーム、第２ブーム、アーム等の各回動支点に角度センサを設け、また、干渉制御の判断領域として、上部旋回体遠方には安全域を設定するとともに、その内側には減速域を設定し、さらに、その内側の上部旋回体直近には停止域を設定している。そして、角度センサにてバケットの位置を検出し、バケットがキャブに接近して減速域に入ったときは、コントローラから減速指令が出力され、これにより作業機の作動速度が減速される。また、バケットがキャブに接近して停止域に入ったときは、コントローラから停止指令が出力され、これにより作業機が停止されるようになっている。
【０００６】
しかしながら、従来のこの種の干渉防止装置を備えたオフセットブーム式油圧ショベルでは、前方の地面を掘削作業している際に、必要以上に干渉防止機能が作動して作業機の動作が緩慢になることがあり、操作性が損なわれている。
【０００７】
以上のような問題を解決するために、特許文献１に記載の作業機干渉防止装置が提案されている。ここでは、減速域における作業機の減速度合いを、作業機の上下方向の位置に応じて増減するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８-２９１５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された装置を備えるオフセットブーム式油圧ショベルでは、通常作業においては無駄な減速を避けることができる。しかし、この特許文献１を含む従来の干渉防止装置を備えたオフセットブーム式油圧ショベルでは、輸送時に作業機をコンパクトに折り畳むにも限界がある。具体的には、作業機が車両の上部旋回体の減速域に入った場合は作業機の速度が低速になるので、作業機と上部旋回体との干渉の可能性は少なくなる。しかし、作業機が停止域に入った場合は、作業機の移動が禁止されて停止されてしまうので、十分に作業機を上部旋回体に近づけることができない。このため、特に、輸送時における作業機の折り畳み姿勢において、作業機の高さを十分に低くすることができない場合がある。
【００１０】
本発明の課題は、オフセットブーム式油圧ショベルの輸送時において、作業機をよりコンパクトに折り畳めることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１発明に係るオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置は、上部旋回体に支持されたブームと先端にバケットが装着されたアームとからなる作業機を有するオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置であって、作業機を第１速度で作動させるための作業機速度制御手段と、作業機が輸送用の折り畳み姿勢になったか否かを検出する輸送姿勢検出手段と、干渉防止手段と、を備えている。干渉防止手段は、作業機が折り畳み姿勢にならないと予測する場合は、作業機が上部旋回体から第１距離以内に接近するのを禁止する。また、干渉防止手段は、作業機が折り畳み姿勢になると予測する場合は、作業機が第１速度より低速の第２速度で上部旋回体からの距離が第１距離より近い第２距離離れた位置まで接近するのを許可する。
【００１２】
この装置による制御によって、作業機は、通常の作業時には第１速度で移動する。また、作業機が上部旋回体近辺で移動する場合は、作業機が輸送用の折り畳み姿勢になるか否かを予測し、作業機が折り畳み姿勢にならないと予測する場合は、作業機は上部旋回体から第１距離以内に接近するのが禁止される。一方、作業機が折り畳み姿勢になると予測する場合は、作業機は、第１速度より低速の第２速度で上部旋回体からの距離が第１距離より近い第２距離離れた位置まで接近することが許可される。
【００１３】
ここでは、通常の作業時で作業機が上部旋回体近辺に位置しない場合は、作業機は、その高さに関係なく通常の第１速度で移動されるので、作業効率が損なわれることがない。一方、作業機が上部旋回体近辺に接近した場合において、作業機が折り畳み姿勢でないと予測する場合は、作業機は上部旋回体から第１距離離れた位置で停止させられる。このため、作業機が上部旋回体に干渉することはない。また、作業機が上部旋回体近辺で折り畳み姿勢になると予測する場合は、作業機は、通常の移動速度（第１速度）より低速の第２速度で移動し、上部旋回体からの距離が第１距離より近い第２距離まで上部旋回体に接近することが許容される。このため、作業機と上部旋回体との干渉を防止しつつ、作業機をよりコンパクトに折り畳むことができる。
【００１４】
第２発明に係るオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置は、第１発明において、干渉防止手段は、作業機が上部旋回体から第１距離だけ離れた位置に到達したときに作業機の作動速度を第２速度に切り換える。
【００１５】
ここでは、作業機は、上部旋回体からの距離が第１距離に到達すれば、より低速の第２速度に切り換えられる。このため、通常の作業性が損なわれることはなく、かつ作業機と上部旋回体の干渉を確実に防止することができる。
【００１６】
第３発明に係る油圧ショベルの作業機制御装置は、第２発明において、作業機が減速域に侵入したか否かを検出する減速域侵入検出手段をさらに備えている。そして、干渉防止手段は、作業機が減速域に侵入した場合は、作業機が上部旋回体に接近するにしたがって作業機の速度を第１速度から減速する。
【００１７】
ここでは、作業機が上部旋回体に接近するに従って第１速度から減速していくので、作業機の移動慣性による流れをより少なくすることができ、作業機が上部旋回体に干渉するのを確実に防止できる。
【００１８】
第４発明に係るオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置は、第３発明において、オフセットブーム式油圧ショベルは左右の履帯を有しており、輸送姿勢検出手段は、作業機のアーム先端が、左右の履帯の間でかつ履帯の高さ以下の領域に侵入したときに、折り畳み姿勢であると判断する。
【００１９】
ここでは、作業機が折り畳み姿勢になったことを正確に検出することができる。
【００２０】
第５発明に係るオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置は、第４発明において、干渉防止手段は、作業機のアーム先端がブーム及び／又はアームによって予め設定された折り畳み姿勢の領域でない領域に向かって作動すると予測する場合は、減速域においては作業機が上部旋回体に接近するにしたがって第１減速度で作業機の速度を減速する。また、干渉防止手段は、作業機のアーム先端が予め設定された折り畳み姿勢の領域に向かって作動すると予測する場合は、減速域においては作業機が上部旋回体に接近するにしたがって第１減速度より減速度の大きい第２減速度で作業機の速度を減速する。
【００２１】
ここでは、まず、干渉領域が予め設定されている。そして、作業機が、折り畳み姿勢でない領域に向かって作動すると予測する場合は、減速域内においては作業機が上部旋回体に接近するにしたがって、第１減速度で減速される。一方、作業機が折り畳み姿勢の領域に向かって作動すると予測する場合は、減速域内においては作業機が上部旋回体に接近するにしたがって、第１減速度より減速度の大きい第２減速度で減速される。
【００２２】
従って、作業機と上部旋回体との干渉のおそれがない場合は比較的速い速度で作業機は作動され、また干渉のおそれがある場合は、比較的遅い速度で作業機が作動される。したがって、作業性を損なうことなく作業機と上部旋回体との干渉を確実に防止できる。
【００２３】
第６発明に係るオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置は、第５発明において、作業機速度制御手段は、作動するブーム及びアームの位置を所定の周期で検出してアーム先端の軌跡を予測し、減速域内で予測値が折り畳み姿勢領域でない領域と予測する場合は第１減速度で作業機の速度を制御し、予測値が折り畳み姿勢領域に入ると予測する場合は第２減速度で作業機の速度を制御する。
【００２４】
ここでは、作業機を構成するブーム及びアームの位置からアーム先端位置を時々刻々検出し、減速域内でアーム先端が折り畳み姿勢領域でない領域に向かって作動しているのか、折り畳み姿勢領域に向かって作動しているのかが予測される。そして、この予測値にしたがって減速度が制御される。
【００２５】
従って、作業性を損なうことなく、かつ作業機が移動慣性により流れて上部旋回体に干渉することを確実に防止できる。
【００２６】
第７発明に係るオフセットブーム式油圧ショベルの作業機制御装置は、第６発明において、オフセットブーム式油圧ショベルは、オペレータ用シート及び作業機操作装置が内部に設けられたキャブを有し、干渉防止手段は、折り畳み時の作業機の上端部がキャブの上端部以下の高さになるように作業機の移動を制御する。
【００２７】
この場合は、作業機の輸送高さを低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように本発明では、オフセットブーム式油圧ショベルの輸送時において、作業機をよりコンパクトに折り畳むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態による油圧ショベルの側面図。
【図２】前記油圧ショベルの平面図。
【図３】前記油圧ショベルの油圧システム及び制御システムの概略構成図。
【図４】作業機と上部旋回体の間の距離と作業機の速度指令値との関係を示す図。
【図５】干渉制御処理のフローチャート。
【図６】本発明の他の実施形態の図３に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜全体構成＞
本発明の一実施形態に係る油圧ショベルを図１及び図２に示す。このオフセットブーム式油圧ショベル１は、下部走行体２と、上部旋回体３と、作業機４とを備えている。
【００３１】
下部走行体２は左右の走行装置１１，１２を有する。走行装置１１，１２は、履帯１３，１４と走行モータ（図示せず）とを有し、履帯１３，１４が走行モータによって駆動されることによって、油圧ショベル１を走行させる。
【００３２】
上部旋回体３は下部走行体２上に旋回自在に支持されている。上部旋回体３は、図示しない旋回モータによって下部走行体２上において旋回する。また、上部旋回体３の前部左側位置には運転室(キャブ)１５が設けられている。運転室１５内には、オペレータシートや各種の操作装置が配置されている。
【００３３】
作業機４は、上部旋回体３の前部略中央位置に取り付けられており、第１ブーム２１と、第２ブーム２２と、第３ブラケット２３と、アーム２４と、バケット２５と、を有している。第１ブーム２１の基端部は、上部旋回体３に支持されており、左右方向に延びる支軸の回りに回動可能に連結されている。これにより、第１ブーム２１は基端部を支点として、上下方向に回動可能である。第２ブーム２２は第１ブーム２１の先端に左右方向に回動自在に連結されている。また、アーム２４は第２ブーム２２の先端に第３ブラケット２３を介して前後方向に回動自在に連結されており、先端にバケット２５が取り付けられている。
【００３４】
このような作業機４では、第２ブーム２２を左右に回動させると、第３ブラケット２３が第２ブーム２２の回動方向と逆方向に同角度だけ回動し、アーム２４及びバケット２５は常に上部旋回体３の前後方向と平行関係を保ちつつ左右にオフセットされる。
【００３５】
また、この油圧ショベル１には、作業機４の各部を駆動するための複数の油圧シリンダ２６〜２９が設けられている。具体的には、第１ブーム２１を駆動するブーム用シリンダ２６と、第２ブーム２２を駆動するオフセット用シリンダ２７と、アーム２４を駆動するアーム用シリンダ２８と、バケット２５を駆動するバケット用シリンダ２９と、を有している。これらの油圧シリンダ２６〜２９が駆動されることによって作業機４が駆動され、これにより、掘削、ダンプ等の作業が行われる。
【００３６】
＜油圧システムの構成＞
次に、油圧ショベル１が備える油圧システム及び制御システムの構成を図３に示す。なお、図３では、作業機４のうちのアーム２４の操作及び駆動制御に関する構成のみを示しているが、作業機４の第１ブーム２１や第２ブーム２２についても同様なシステムが構築されている。
【００３７】
この油圧システムは、油圧ポンプ３１がエンジンによって駆動され、油圧ポンプ３１から吐出された作動油が各操作弁を介して、ブーム用シリンダ２６、オフセット用シリンダ２７、アーム用シリンダ２８、及びバケット用シリンダ２９の各油圧シリンダ（図３ではアーム用シリンダ２８のみを示している）や、図示しない走行モータ及び旋回モータなどの油圧アクチュエータに供給及び排出されるように構成されている。油圧アクチュエータへの油圧の供給及び排出が制御されることにより、作業機４の動作、上部旋回体３の旋回、及び下部走行体２の走行動作が制御される。
【００３８】
作業機４のアーム２４はキャブ１５内に設けられた操作レバー３５によって操作され、この操作レバー３５によって操作レバー用のパイロット制御弁３６の出力圧（パイロット圧）が制御される。なお、パイロット操作弁３６にはパイロットポンプ５０からパイロット圧が供給されている。そして、アーム２４のダンプ操作については、パイロット制御弁３６のパイロット圧が、そのままアーム用操作弁３７のダンプ側のパイロット圧として入力される。これにより、油圧ポンプ３１からの圧油はアーム用操作弁３７を介してアーム用シリンダ２８のダンプ側の室に入力される。一方で、掘削操作については、パイロット制御弁３６のパイロット圧は一旦ＥＰＣ弁３８に入力され、ＥＰＣ弁３８で調整されたパイロット圧がアーム用操作弁３７の掘削側のパイロット圧として入力される。これにより、油圧ポンプ３１からの圧油はアーム用操作弁３７を介してアーム用シリンダ２８の掘削側の室に入力される。ＥＰＣ弁３８は、コントローラ４０から出力されるＥＰＣ制御用の電流指令によって制御される。
【００３９】
コントローラ４０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＣＰＵを有するマイクロコンピュータで構成されており、作業機４の各部からの信号が入力されている。具体的には、第１ブーム２１の角度を検出するブーム角度センサ４２からのブーム角度信号と、第２ブーム２２のオフセット角度を検出するオフセット角度センサ４３からのオフセット角度信号と、アーム２４の角度を示すアーム角度センサ４４からのアーム角度信号と、がコントローラ４０に入力されている。そして、コントローラ４０は、これらの信号に基づいて、作業機４を第１速度で作動させるための作業機速度制御手段と、作業機４が輸送用の折り畳み姿勢（輸送姿勢）になったか否かを検出する輸送姿勢検出手段と、減速域侵入検出手段と、干渉防止手段と、を実現している。減速域侵入検出手段は作業機４が減速域（後述する）に侵入したか否かを検出する。また、干渉防止手段は、作業機４が折り畳み姿勢にならないと予測する場合には、作業機４が上部旋回体から第１距離以内に接近するのを禁止し、作業機４が折り畳み姿勢になると予測する場合には、作業機４が第１速度より低速の第２速度で上部旋回体からの距離が第１距離より近い第２距離離れた位置まで接近するのを許可する。
【００４０】
なお、「折り畳み姿勢（輸送姿勢）」とは、作業機４のアーム先端が、左右の履帯１３，１４の内側の延長線の間でかつ履帯１３，１４の高さ以下の領域である折り畳み姿勢領域（図１，２の斜線部）に侵入したときの作業機の姿勢である。具体的には、アーム先端が中立位置で、かつアーム先端の高さが履帯の高さ以内に位置しているかを判断する。ここで、アーム先端が「中立位置」であるか否かは、オフセット角度によって判断する。すなわち、オフセット角度が左右方向にそれぞれ例えば５°以内であれば、アーム先端は中立位置であると判断する。折り畳み姿勢領域の前方方向の範囲は旋回中心からの距離Ｌで規定している。（Ｌはアームの長さなどによって適宜変更可能であるが通常２，０００ｍｍとしている。）更に、上部旋回体側は第２距離からバケット回動時の平面視最長長さ分前方の位置までとなっている（図１，２参照）。また、作業機４と上部旋回体との間の距離とは、バケット２５の爪先端（以下、単に「バケット先端」と記す）と車両の上部旋回体で最もバケット側（前方）に位置する部分との間の距離ａ又はｂ（図２参照）の大きい方であり、第１距離は例えば２００ｍｍに設定され、第２距離は例えば７０ｍｍに設定される。特に第２距離については、作業機４を輸送時において折り畳み姿勢とし、バケット先端が第２距離まで接近させて停止したときに、第１ブーム２１の先端部上端２１ａ（図１参照）がキャブ１５の上端１５ａよりも低くなるように設定されている。
【００４１】
当然ながら、バケット先端位置で折り畳み姿勢領域を規定しても問題ないが、その場合の領域は後方向へバケット回動時の平面視最長長さ分オフセットする。
【００４２】
ここで、作業機４の第１速度及び第２速度について、図４を用いて具体的に説明する。第１速度は、作業機４が減速域よりさらに上部旋回体から離れている位置での速度であって、予め設定されている作動速度に対して１００％の指令値が出力される。そして、作業機４（具体的にはバケット先端）が減速域に侵入すると、作業機４が折り畳み姿勢でない領域に向かって作動すると予測する場合は、作業機４が上部旋回体に接近するにしたがって速度が第１速度より低速になるような第１減速度の減速パターンＡに設定される。一方で、作業機４が折り畳み姿勢に向かって作動すると予測する場合は、減速パターンＡよりも減速度の大きい第２減速度を有する減速パターンＢに設定される。また、干渉領域（後述する）内における第２速度は、減速パターンＢの最低速度指令値である速度指令値Ｃであり、ここでは一定の速度になるような指令値が出力される(実線)。また徐々に速度を下げる指令値を出力するようにしてもよい（破線）。ここで「折り畳み姿勢でない領域」とは減速域内で前記「折り畳み姿勢領域」より車体に対して外側の領域でブーム及び／又はアームで作動可能な領域である。
【００４３】
なお、バケット２５の先端の位置は、作業機４のアーム先端（後述する）を各角度信号から求め、さらにアーム先端からバケット先端の位置を求めることにより得られる。より詳細には、図１に示すように、アーム２４の先端において、バケット２５が回動自在に連結されている回動支点Ｒを「アーム先端」とし、またこの回動支点Ｒとバケット２５の爪先端との位置関係は予めわかっているので、コントローラ４０に入力される各角度信号によって回動支点Ｒの位置を演算することにより、バケット２５の爪先端（バケット先端）の位置を知ることができる。
【００４４】
また、「減速域」とは、バケット先端と上部旋回体との距離が第３距離（例えば５００ｍｍ）〜第１距離（例えば２００ｍｍ）までの範囲の領域であり、「干渉領域」とは、バケット２５の爪先端と上部旋回体との距離が第１距離（例えば２００ｍｍ）〜第２距離（例えば７０ｍｍ）までの範囲の領域である。
【００４５】
そして、アーム先端がブーム及び／又はアームによって折り畳み姿勢領域に向かって作動するか、あるいは折り畳み姿勢でない領域に向かって作動するかの判断は、コントローラ４０において、以下のようにして行っている。すなわち、コントローラ４０は、作動する第１ブーム２１，第２ブーム２２及びアーム２４の角度位置を所定の周期で獲得し、これらのデータからアーム先端の軌跡を予測し、予測値が折り畳み姿勢領域かそれ以外の領域か、によって判断している。
【００４６】
＜制御処理＞
次に、図５のフローチャートにしたがって、作業機４の上部旋回体への干渉防止のための制御処理について説明する。
【００４７】
まず、ステップＳ１では、ブーム角度信号、オフセット角度信号及びアーム角度信号を獲得する。次にステップＳ２では、これらの角度データからアーム先端の位置を演算する。前述のように、アーム先端位置とバケット先端との関係は予めわかっているので、アーム先端位置を演算により求めることにより、バケット２５の爪先端の位置の可動範囲を予測することができる。
【００４８】
ステップＳ３では、バケット先端が減速域に侵入したか否か、すなわちバケット先端と外装との距離が第３距離まで侵入したか否かを判断する。バケット先端が減速域（上部旋回体から第３距離以内）に侵入するまでは、設定された速度Ｖの１００％（第１速度）に相当する指令値をＥＰＣ弁３８に出力する。
【００４９】
次にステップＳ４では、ステップＳ２で得られた値から、バケット先端が折り畳み姿勢領域に向かっているか否かを予測する。予測値が折り畳み姿勢でない領域と予測する場合は、作業機４と上部旋回体との干渉のおそれはないとして、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、減速パターンＡの速度テーブルにしたがって作業機４の速度が制御される。すなわち、減速パターンＡのテーブルにしたがって指令値をＥＰＣ弁３８に出力する。そして、ステップＳ６ではバケット先端が干渉領域に侵入したか否か（上部旋回体との距離が第１距離以内か否か）を判断し、第１距離以内にまで到達した場合は作業機４の作動を停止する。バケット先端が干渉領域に到達しない場合は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１からの処理を実行する。
【００５０】
一方で、ステップＳ２で得られた値が折り畳み姿勢領域内の値であると予測する場合は、作業機４と上部旋回体とが干渉するおそれがあるとして、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、減速パターンＢの速度テーブルにしたがって作業機４の速度が制御される。すなわち、減速パターンＢのテーブルにしたがって指令値をＥＰＣ弁３８に出力する。したがって、この場合は、減速域内では、作業機４は減速パターンＡより低速で作動することになる。
【００５１】
ここで、「予測」とは、アーム、第１ブーム、第２ブーム(オフセット)の現在位置からの可動範囲での上部旋回体とバケット先端の最小スキマを見ることである。
【００５２】
つまり、現在位置で第１ブーム固定でアーム下げ(掘削)動作したときのアーム先端の位置と、アーム固定で第１ブーム下げ動作したときのアーム先端の位置と、アーム、第１ブーム固定で第２ブームをオフセット動作させたときのアーム先端の位置を、それぞれ予測して、バケットが回動したときのバケット先端と上部旋回体との最小スキマを予測している。
【００５３】
「折り畳み姿勢になっているかどうかの予測」は、減速域に入った時点で、予測したアーム先端が「折り畳み姿勢領域に入る」のか「折り畳み姿勢領域から外れている」のかを予測することである。
【００５４】
予測は所定の周期で常に実行している。
【００５５】
ここで、パターンＡ，パターンＢはアーム、第１ブーム、第２ブームで異なってもよい。
【００５６】
次にステップＳ８では、バケット先端が干渉領域内（上部旋回体から第１距離以内）に侵入したか否かを判断する。バケット先端が干渉領域に侵入していない場合は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１から処理を実行する。
【００５７】
バケット先端が干渉領域内に侵入した場合は、ステップＳ８からステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、作業機４の速度を第２速度にするために、速度指令値をＣに設定する。これにより、作業機４は非常に低い速度でゆっくりと作動することになる。このため、作業機４の移動慣性が小さくなり、バケット先端を上部旋回体により接近させても、バケット２５が流れて上部旋回体に干渉することはない。
【００５８】
ステップＳ１０では、バケット先端と上部旋回体との間隔が第２距離になったか否かを判断する。バケット先端と上部旋回体との間隔が第２距離になるまでは、ステップＳ８及びステップＳ９を繰り返し実行する。ここで、例えばバケット先端が第１距離以内に侵入して第２速度で作動している場合であっても、間隔が第２距離になるまでにバケット先端が上部旋回体から第１距離を越える距離まで遠く離れた場合は、再びステップＳ１に戻って前述の処理を実行する。そして、間隔が第２距離になれば、ステップＳ１０からステップＳ１１に移行して作業機４は停止する。
【００５９】
＜特徴＞
(1)  作業機４が上部旋回体に接近するおそれがない場合は、作業機４は通常の速度で作動するので、作業効率が損なわれることはない。
【００６０】
一方、作業機４が上部旋回体に近接して干渉のおそれがある場合で、かつ作業機４が折り畳み姿勢でないと予測する場合は、作業機４は上部旋回体から離れた第１距離（２００ｍｍ）で停止させられる。このため、作業機４が上部旋回体に干渉するのを確実に防止できる。
【００６１】
さらに、作業機４が輸送時の折り畳み姿勢になると予測する場合は、作業機４は、通常の移動速度（第１速度）よりも低速の第２速度（速度指令値Ｃ）で作動し、かつ第１距離より短い第２距離（７０ｍｍ）まで上部旋回体に接近することが許容される。このため、作業機４と上部旋回体との干渉を防止しつつ、作業機４をよりコンパクトに折り畳むことができる。特に、第１ブーム２１の先端部上端２１ａを、キャビン１５の上端１５ａよりも低くすることができるので、輸送時に、第１ブーム２１が他の構造物と干渉するのを確実に避けることができる。また、全高を法規制限内に納めることができ、輸送トレーラを低床タイプのものに限定する必要がない。
【００６２】
また、作業機４は、図４で示すように、作動速度が急変することがなく、スムーズに作動させることができる。
【００６３】
(2)  作業機４の作業速度は、作業機４が減速域に侵入したときに第１速度から徐々に減速され、上部旋回体から第１距離だけ離れた位置まで到達したときに第２速度に切り換えられる。このため、前記同様に、通常の作業性が損なわれることはなく、かつ作業機４と上部旋回体の干渉を確実に防止することができる。
【００６４】
(3)  減速域においては、作業機４が折り畳み姿勢でない領域に向かって作動すると予測する場合は、第１減速度の減速パターンＡで徐々に減速される。一方、作業機４が折り畳み姿勢に向かって作動すると予測する場合は、減速パターンＡより減速度の大きい第２減速度の減速パターンＢで減速される。すなわち、作業機４は、上部旋回体との干渉のおそれがないと予測する場合は比較的速い速度で作動され、また干渉のおそれがあると予測する場合は、比較的遅い速度で作動される。したがって、作業性を損なうことなく作業機と上部旋回体との干渉を確実に防止できる。
【００６５】
(4)  第１ブーム２１、第２ブーム２２及びアーム２４の角度位置からアーム先端位置を時々刻々検出し、作業機４が折り畳み姿勢でない領域に向かって作動しているのか、折り畳み姿勢に向かって作動しているのかが予測される。そして、この予測値にしたがって減速パターンが制御されるので、作業性を損なうことなく、かつ作業機が流れて上部旋回体に干渉することを確実に防止できる。
【００６６】
(5)  第１ブーム２１の先端部上端２１ａをキャブ１５の上端１５ａより低く折り畳むことができるので、この油圧ショベル１の輸送時に作業機４が他の構造物に干渉するのを確実に避けることができる。また、全高を法規制限内に納めることができ、輸送トレーラを低床タイプのものに限定する必要がない。
【００６７】
(6)  第２距離をアームの長さに応じて適宜変更することにより、長いアームを備えた車両においても作業機をコンパクトに折り畳むことができる。
【００６８】
＜他の実施形態＞
(a)  前記実施形態では、操作レバーを油圧操作式のレバーとしたが、図６に示すように、操作レバーが電気式のレバーで構成されている場合も、本発明を同様に適用することができる。前記同様に、図６ではアームを制御するシステムのみを図示しているが、他のブームを制御するシステムも同様に構成されている。
【００６９】
この図６に示す実施形態は、メインポンプ３１、パイロットポンプ５０、アーム用操作弁３７が設けられ、アーム用シリンダ２８を含む各油圧シリンダ（図６ではアーム用シリンダのみを示している）が操作弁によって駆動される。
【００７０】
作業機４の各部を操作するための操作レバー５２は電気式のレバーであって、操作に応じた信号がコントローラ４０に入力されるようになっている。
【００７１】
コントローラ４０は、前記実施形態と同様に、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＣＰＵを有するマイクロコンピュータで構成されている。そして、このコントローラ４０には、操作レバー５２からの信号とともに、前記同様の、各センサ４２〜４４からのブーム角度信号、オフセット角度信号及びアーム角度信号が入力されている。そして、コントローラ４０は、これらの信号に基づいて、前記同様の、作業機速度制御手段と、輸送姿勢検出手段と、減速域侵入検出手段と、干渉防止手段と、を実現し、各手段の処理結果によって、対応するＥＰＣ弁に指令を出力している。各ＥＰＣ弁はコントローラ４０からの指令に応じたパイロット圧を、対応する操作弁に供給している。なお、この実施形態では、アーム用操作弁３７の掘削側にはＥＰＣ弁３８ａからパイロット圧が供給されるとともに、ダンプ側にはＥＰＣ弁３８ｂからパイロット圧が供給されている。
【００７２】
この実施形態でも、前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７３】
(b)  前記実施形態における各領域や距離の具体的数値は一例であり、これらの数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７４】
１  油圧ショベル
４  作業機
２１  第１ブーム
２２  第２ブーム
２４  アーム
２５  バケット
４０  コントローラ
【図１】
2010255248.tif 000003
【図２】
2010255248.tif 000004
【図３】
2010255248.tif 000005
【図４】
2010255248.tif 000006
【図５】
2010255248.tif 000007
【図６】
2010255248.tif 000008